Considere a reação:
Dê as curvas mostrando a variação das concentrações com o tempo, supondo inicialmente:

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma reação química onde o gás A reage com o gás B para formar C e D. O enunciado pede para a gente desenhar curvas que mostram como as concentrações de cada substância mudam com o tempo, começando com a mesma concentração inicial de A e B. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre leis de reação química e gráficos de concentração vs. tempo.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar para a equação da reação:
Isso quer dizer que 1 molécula de A reage com 2 moléculas de B para formar 1 molécula de C e 2 moléculas de D.

Passo 3

Como o exercício diz que inicialmente as concentrações de A e B são iguais, vamos chamar essa concentração inicial de . Mas, observando a equação, vemos que a relação entre A e B na reação é 1:2. Ou seja, para cada mole de A que reage, precisamos de 2 moles de B.

Passo 4

Isso significa que, mesmo começando com , nem todo A e B serão consumidos proporcionalmente. Na verdade, o B será o reagente limitante aqui, já que precisamos de mais B para cada A.

Passo 5

Vamos definir uma variável que representa a quantidade de A que reage ao longo do tempo. Então:

Passo 6

Como , substituindo:
Para que não fique negativa, no máximo pode ser igual a , então . Isso significa que a reação vai parar quando .

Passo 7

Agora, podemos traçar as curvas de concentração vs. tempo:
  • A vai começar em e diminuir até .
  • B vai começar em e diminuir até 0.
  • C vai começar em 0 e aumentar até .
  • D vai começar em 0 e aumentar até .

Resposta

As curvas de concentração vs. tempo serão:
  • A: começa em e diminui linearmente até .
  • B: começa em e diminui linearmente até 0.
  • C: começa em 0 e aumenta linearmente até .
  • D: começa em 0 e aumenta linearmente até .
Essas curvas refletem como as concentrações de cada substância mudam conforme a reação progride no tempo.

Exercícios relacionados

Considere a reação:
Dê as curvas mostrando a variação das concentrações com o tempo, supondo inicialmente: .
Indique o efeito da pressão nos seguintes equilíbrios:
Para o equilíbrio:
Explique o que ocorrerá com a concentração de A num recipiente de 1 litro, se for adicionado 1 mol de cada A, B e C
Para o equilíbrio:
Explique o que ocorrerá com a concentração de A num recipiente de 1 litro, se forem adicionados 2 mol de cada A, B e C